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世界已知最硬十种物质排名 有的比钢硬100亿倍 金刚石只是渣渣

2025-02-18 18:20:54阅读量:18 字体:

铱、钻石、凯夫拉、锇、钯制微合金属玻璃等。世界上有许多不同类型的坚硬物质,它们的硬度和性质各不相同,但都具有独特的应用潜力。这些材料的发现和研究不仅推动了科学和工程领域的发展,还为人类创造了更坚硬、更耐用的产品和技术。

世界已知最硬十种物质排名  有的比钢硬100亿倍  金刚石只是渣渣

第十名,铱

纯铱在地壳中是最稀有的,平均每10亿个原子中只有两个铱原子,它比黄金稀有40倍。不过在陨石中,铱元素的含量会高一些。

它除了非常稀有之外,也是一种非常坚硬难溶、银白色的薄足过度金属,具有很高的密度,是钢硬度的1.5倍。铱于1803年由英国化学家Smithson Tennant与俄国化学家Gottfried Osann同时发现,主要存在于地球的核心,而不是地壳。

第九名,钻石

钻石被誉为爱情的象征,通体都散发着迷人的光泽感。钻石里99.95%的含量都是碳,和石墨的成分相同,但是晶体结构和排列不同,导致两者价值的天差地别。

钻石是经过了地表的高温高压才形成了紧密的原子排列,以至于它坚硬到只能用钻石来切割钻石。但是钻石的强度并不是最大的,虽说钻石极为坚硬,但其韧性却相当差,在受到猛力冲击时,比如一把大铁锤子击打,钻石就会立刻碎成渣。

第八名,凯夫拉

凯夫拉是美国杜邦公司于1965年推出的一种芳香聚酰胺类合成纤维,这是一种由坚固结构分子组成的材料,它的坚硬程度是同等质量下钢铁的五到十倍,但密度只有钢铁质量的1/5,所以说,这种材料坚韧耐磨,并且能够经受住超低温和高温的磨力,因此在70年代初被用于替代赛车轮胎中的部分钢材。现在凯夫拉广泛用于船体、飞机、自行车、轮胎、军用头盔、防弹背心等。


第七名,锇

锇是地球地壳中最稀有的稳定元素。一种坚硬易碎的薄系过渡金属,在大陆地壳里的平均质量比例只有一千亿分之五,这东西是地球上最重的金属,它的密度是所有金属中最高的。除了它的密度高之外,另一个特征就是它的颜色是很明显的蓝色。一般以含量存在于自然中,大部分在不矿藏的合金当中,是地壳中存量最低的稳定元素之一。但由于锇金属坚硬易碎且熔点极高,难以塑形加工,且在空气中容易形成巨高挥发性和高毒性的四氧化锇,再加上锇本身非常稀有简昂贵,因此金属态的锇应用很少。

第六名,钯制微合金属玻璃

2011年,科学家们成功研制出了一种材料,被戏称为钯制微合金属玻璃,它是世界上最坚硬的不含碳的材料之一。这种材料由磷、硅、银、钯等五种元素组成,是一种金属玻璃。集齐金属和玻璃的优点,又将两者的短处平除,它在有坚硬强度的同时也很有韧性,受到强力时不会破裂,有玻璃一样的品质,但是却比钢更加耐用。

第五名,纤锌矿型氮化硼

纤锌矿型氮化硼是一种自然界中没有的人造超硬材料,具有十分优良的性能,密度高,硬度大,对铁足金属及其合金的化学窦性远远好于金刚石,具有良好的电绝缘性以及高导热性。

纤锌矿型氮化硼由氮和硼结合而成,在高压下形成它,这种材料的结构也很像钻石,但它是由其他一些原子,而不是碳组成的。这种材料也是自然发现的。它是在高温高压的火山喷发过程中形成的,它可以承受比金刚石多18%的压力,这是由于柔性键的重新定向以及比金刚石更复杂的结构。经过重新定向过程后,它变得比钻石接应80%。


第四名,蓝丝黛尔石

蓝丝黛尔石是一种六方晶体的金刚石,实际上是流星坠入地球时,石墨在极高压力和温度下转化而成的。它的硬度可以经受的压力比钻石高58%,也就是说它要比钻石硬上一半。

蓝丝黛尔石具有透明棕黄色的外观,而它的硬度使得它在地球的表面形成后,能够抵御外部的力量,不易受损。

第三名,石墨烯

石墨烯是由碳原子组成的二维晶格,是一种非常特殊的材料。尽管石墨烯的硬度在单层状态下相对较低,但当两层石墨烯叠在一起时,它具有惊人的强度,是钢的200倍硬度。

石墨烯的应用范围非常广泛,包括材料学、微纳加工、能源、生物医学和医药传递等领域。它的独特性质使得它在未来的科学和工程领域有着巨大的潜力。

第二名,硫化碳炔

硫化碳炔是一种非常坚硬的材料,它的硬度超过了金刚石的30%,比钢铁的硬度高200倍,同时它的质量却比纸轻1000倍。硫化碳炔实际上是通过改变碳元素内部结构而实现的,这种改变使得碳元素构成更坚硬的晶体结构。

第一名,核意面

核意面是一种虽然存在于理论之中,但却非常特殊的物质。要形成核意面,需要将一颗恒星煮沸,然后在其坍塌的核心内大力搅动质子和电子,直到它们合并成一团稠密的中子星,最后在极高温度下将中子压缩成如城市半大小的球体,然后覆盖在水晶外壳中。

核意面被认为是宇宙中最坚硬的物质之一,其硬度超过了钻石的数十亿倍,即使将核弹放置其中也无法破坏它。

无论是用于工业应用还是科学研究,这些坚硬的物质都将继续发挥重要作用,为未来的创新和发展提供支持。

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